Синергетика.

В точке бифуркации система как бы «колеблется» перед выбором того или иного пути развития. При этом принципиально неизвестно, в каком именно направлении это развитие пойдет. Однако спрогнозировать будущее открытой неравновесной системы оказывается невозможным. В таких случаях чрезвычайно важны случайные флуктуации.

С ростом сложности системы растет и вероятность увеличения числа возможных путей развития, т.е. дивергенции, а вероятность появления двух развивающихся систем в одном и том же канале эволюции практически равна нулю. Это и означает, что процесс самоорганизации ведет к

непрерывному росту числа организационных форм.

Описанный механизм самоорганизации (по Пригожину – «порядок через флуктуацию») реализуется абсолютно во всех системах – от атомов до галактик, от отдельных клеток до человеческих

. В 1927 году бельгийским ученным Ж. Леметром было введено понятие сингулярности как исходного состояния Вселенной. Ж. Леметр предположил, что первоначальный радиус Вселенной по размерам был близок к электрону, и она имела бесконечную плотность (10 96 г/см3). В 1965 году С. Хокинг математически

обосновал необходимость сингулярности в любой модели расширяющейся Вселенной. Известные законы физики в сингулярности не работают.

Синергетика.

Самоорганизующиеся системы должны отвечать требованиям:

1.Быть неравновесными, т.е. находиться далеко от термодинамического равновесия;

2.Быть открытыми, т.е. обладать способностью обмениваться веществом, энергией и информацией.

3.Наличие флуктуации, т.е. небольших отклонений, которые формируют нарастающие структуры;

4.Нарушение симметрии;

5.Определенное достаточное количество

взаимодействующих элементов;

6.Наличие положительной обратной связи.

Синергетика.

Развитие теории самоорганизации идет по нескольким направлениям: синергетика

(Г.Хакен), неравновесная термодинамика

(И.Пригожин) и др.

Основные идей теории самоорганизации:

1.Процессы эволюции и деградации

равноправны;

2.Процессы созидания или структурирования

имеют единый алгоритм независимо от

Природы;

3.Эволюция большинства сложных систем носит

нелинейный характер.

Ячейка Бенара – конвективная неустойчивость

Ячейка Бенара – конвективная неустойчивость

Явления конвективной неустойчивости в

гидродинамике описываются общими

законами синергетики, так как здесь существуют

нелинейные зависимости и при

некоторых значениях определенных параметров из

хаотического движения жидкости

возникают пространственно - временные

периодические структуры

(самоорганизация), которые образуются в результате нестационарных конвективных течений.

Ячейка Бенара – конвективная неустойчивость

Ячейки Бенара или Рэлея — Бенара —

возникновение упорядоченности в виде конвективных ячеек в форме цилиндрических валов или правильных шестигранных структур в слое вязкой жидкости с вертикальным градиентом температуры, то есть равномерно подогреваемой снизу.

Ячейки Рэлея — Бенара являются одним из трёх стандартных примеров самоорганизации, наряду с

лазером и реакцией Белоусова — Жаботинского.